SU1130805A1 - Датчик линейных ускорений - Google Patents

Abstract

ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ, содержащий полый цилиндрический корпус и установлениые в нем соосно цилиндрический элемент и измерительный конус, о тличающий с   тем, что, с целью повьшени  точности измерений, в него введены направл ющий подвес, излучатель света, фотоприемник , источник питани ,, потенциометр , сумматор и регистратор, причем цилиндрический элемент выполнен из прозрачного материала, а измерительный конус- из прозрачного упругого материала ,излучатель светаи потенциометр подключены к источнику питани , ередн   точка потенциометра и выход фотоприемника подключены ко входам сумматора , выход которого соединен с г входом регистратора. гв « э Х :л

Description

Изобретение относитс  /к измерени м параметров движени , а более конкретно к приборам дл  измерени  линейных ускорений. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  датчик линейных ускорений, содержащий полый цилиндрический корпус и установленные.в нем соосно цилиндри ческий элемент и измерительный кону Однако у устройства недостаточна точность измерений из-за не учета динамических характеристик нагр жени  и боковой осадки измерительно го конуса. Цель изобретени  - повышение точности измерени  линейных ускорений . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в датчик линейных ускорений , содержащий полый цилиндрический корпус и установленные в нем соосно цилиндрический элемент и измерительный конус, введены направл ющий подвес, излучатель света, фотоприемнцк, источник питани , потенциометр, сумматор и регистратор , причем цилиндрический элемент выполнен из прозрачного материала, а измерительный конус из прозрачного упругого материала, излучатель света и потенциометр под ключены к источнику питани , средн  точка потенциометра и выход фотоприемника подключены ко входам сумматора выход которого соединен с входом регистратора. На чертеже изображен датчик линейных ускорений. Датчик линейных ускорений содер жит цилиндрический корпус 1 и под- аикно установленные по оси корпуса инерционный элемент 2, измерительный конус 3, фотоприемник 4, излучатель 5 света,-две металлические втулки 6 и 7, установленные на инер ционном элементе и измерительном к нусе соответственно, направл ющий подвес 8, источник 9 питани ,электр ческий генератор 10 ультразвуковой частоты, сумматор 11, потенциометр 12 установки нул , регистратор 13, Излучатель 5 света и фотоприемник закреплены соответственно в крышка 14 и 15, установленных неподвижно в корпусе 1 соосно ему. Направл ющ подвес 8 установлен в корпусе 1 соосно инерционному элементу 2 иизмерительному конусу 3, которые могут перемещатьс  относительно направл ющего подвеса, подключенного к электрическому генератору ультразвуковой частоты 10. Инерционный элемент 2 выполнен из прозрачного материала,- а измерительный конус 3 выполнен из прозрачного упругого материала, излучатель 5 света подключен к источнику 9 питани  и потенциометру 12 установки нул , средн   точка которого подключена встречно с фотоприемником 4 к сумматору П.-Один из входов регистратора 13 соединен с источником 9 питани , а другой - с выходом сумматора 11. Перед фотоприемником 4 и излучателем 5 света установлены собирающие линзы 16 и 17. Датчик линейных ускорений работает следующим образом. Световое излучение от излучател  5 света проходит через оптически прозрачный инерционный элемент 2 и подает на измерительный конус 3. При этом часть излучени  отражаетс  от измерительного конуса 3 и не по-, падает на фотоприемник 4. Дл  увеличени  этой части излучени  на поверхности измерительного конуса 3 может быть напылен тонкий слой серебра, что увеличивает коэффициент отражени . Друга  часть излучени  через оптически прозрачный измерительный конус 3 попадает на фотоприемник 4 и создает там фоновзпо засветку, вызывающую по вление фонового тока. Этот ток компенсируетс  напр жением с потенциометра 12 установки нул , которое поступает на сумматор 11 в противофазе с током фотоприемника 4. В статике потенциометр 12 установки нул  установлен так, чтобы выходной сигнал сумматора 11 был равен нулю. При действии ускорени  любого знака или инерционный элемент 2 или измерительный конус 3 переме .щаютс  навстречу друг другу. При этом измерительный конус 3 деформируетс  и образует п тно контакта. Тогда световое излучение от излучател  5 света проходит через это п тно контакта на фотоприемник 4, что вызывает увеличение измер емого сигнала на регистратор 13, выполненный , например, в виде осциллографа с дифференциальными входами. Умень3П

шение величины действующего ускорени  вызывает соответствующее умень шение деформации измерительного конуса 3 и уменьшение п тна контакта. При этом величина сигнала иа регистраторе 13 уменьшаетс . Электрический генератор ультразвуковой частоты настроен в резонанс с механической системой: направл ющий подвес 8 - инерционный элемент 2 - измерительный конус 3. При поступлении сигнала с электрического генератора ультразвуковой частоты на поверхности направл ющего подвеса 8 возникают узлы и пучности, уменьшающие площадь его контакта с инерционным элементом 2 и измерительным конусом 3. Это вызывает снижение величины коэффициента трени  и дает возможность измер ть малые перегрузки . При изменении напр жени  питани  одновременно уменьшаютс  сигнал с

0805 4

фотоприемника 4 и компенсационный сигнал с источника 9 питани , поступающие на вход регистратора 13 в противофазе, и, следовательно, 5 оставл ющие результирующий сигнал без изменени .

Применение предлагаемого датчика линейных ускорений позвол ет;измер ть текущие значени  линейного ускорени . 0 Датчик обладает высокой точностью измерени  вследствие малого уоэф фициента трени  и линейностью, вследствие линейного характера зависимости величины п тна контакта от при- J5 ложенной нагрузки.

Датчик обладает малым весом и габаритами и может использоватьс  в качестве датчика линейных ускорений при измерений параметров движе20 НИН деталей приборов и машина, имеющих поступательный характер движени .

Claims (1)

1. ДАТЧИК ЛИНЕЙНЫХ УСКОРЕНИЙ, содержащий полый цилиндрический корпус и установленные в нем соосно цилиндрический элемент и измерительный конус, о тличающий с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены направляющий подвес, излучатель света, фотоприемник, источник питания,, потенциометр, сумматор и регистратор, причем цилиндрический элемент выполнен из прозрачного материала, а измерительный конус - из прозрачного упругого материала,излучатель светаи потенциометр подключены к источнику питания, средняя ^ точка потенциометра и выход фотоприемника подключены ко входам сумматора, выход которого соединен с входом регистратора.